Derivați de eter de celuloză solubili în apă

S-au introdus mecanismul de reticulare, calea și proprietățile diferitelor tipuri de agenți de reticulare și eterul de celuloză solubil în apă. Prin modificarea reticulare, vâscozitatea, proprietățile reologice, solubilitatea și proprietățile mecanice ale eterului de celuloză solubil în apă pot fi mult îmbunătățite, astfel încât să se îmbunătățească performanța de aplicare. Conform structurii chimice și proprietăților diferiților agenți de reticulare, au fost rezumate tipurile de reacții de modificare a reticularii eterului de celuloză și au fost rezumate direcțiile de dezvoltare ale diferiților agenți de reticulare în diferite domenii de aplicare ale eterului de celuloză. Având în vedere performanța excelentă a eterului de celuloză solubil în apă modificat prin reticulare și puținele studii în țară și în străinătate, viitoarea modificare de reticulare a eterului de celuloză are perspective largi de dezvoltare. Aceasta este pentru referința cercetătorilor relevanți și a întreprinderilor de producție.
Cuvinte cheie: modificare de reticulare; eter de celuloză; Structura chimică; Solubilitate; Performanța aplicației

Eterul de celuloză datorită performanței sale excelente, ca agent de îngroșare, agent de reținere a apei, adeziv, liant și dispersant, coloid de protecție, stabilizator, agent de suspensie, emulgator și agent de formare a peliculei, utilizat pe scară largă în acoperire, construcții, petrol, produse chimice zilnice, alimente și medicină și alte industrii. Eterul de celuloză include în principal metil celuloză,hidroxietil celuloză,carboximetil celuloză, etil celuloză, hidroxipropil metil celuloză, hidroxietil metil celuloză și alte tipuri de eter mixt. Eterul de celuloză este realizat din fibră de bumbac sau fibre de lemn prin alcalinizare, eterificare, spălare, centrifugare, uscare, proces de măcinare preparat, utilizarea agenților de eterificare utilizează în general alcan halogenat sau alcan epoxi.
Cu toate acestea, în procesul de aplicare a eterului de celuloză solubil în apă, probabilitatea va întâlni un mediu special, cum ar fi temperatură ridicată și scăzută, mediu acido-bazic, mediu ionic complex, aceste medii vor provoca îngroșarea, solubilitatea, retenția apei, aderența, adezivul, suspensia stabilă și emulsionarea eterului de celuloză solubil în apă sunt foarte afectate și chiar duc la pierderea completă a funcționalității sale.
Pentru a îmbunătăți performanța de aplicare a eterului de celuloză, este necesar să se efectueze un tratament de reticulare, folosind diferiți agenți de reticulare, performanța produsului este diferită. Pe baza studiului diferitelor tipuri de agenți de reticulare și a metodelor lor de reticulare, combinate cu tehnologia de reticulare în procesul de producție industrială, această lucrare discută reticulare a eterului de celuloză cu diferite tipuri de agenți de reticulare, oferind referință pentru modificarea reticulare a eterului de celuloză. .

1.Structura și principiul de reticulare al eterului de celuloză

Eter de celulozăeste un fel de derivați de celuloză, care este sintetizat prin reacția de substituție eterică a trei grupări hidroxil alcoolice pe molecule de celuloză naturală și alcan halogenat sau alcan epoxid. Datorită diferenței de substituenți, structura și proprietățile eterului de celuloză sunt diferite. Reacția de reticulare a eterului de celuloză implică în principal eterificarea sau esterificarea -OH (OH pe inelul unității de glucoză sau -OH pe substituent sau carboxil pe substituent) și a agentului de reticulare cu grupări funcționale binare sau multiple, astfel încât două sau mai multe molecule de eter de celuloză sunt legate între ele pentru a forma o structură de rețea spațială multidimensională. Acesta este eterul de celuloză reticulat.
În general, eterul de celuloză și agentul de reticulare al soluției apoase care conține mai mult -OH, cum ar fi HEC, HPMC, HEMC, MC și CMC pot fi eterificati sau esterificati reticulat. Deoarece CMC conține ioni de acid carboxilic, grupările funcționale din agentul de reticulare pot fi esterificate reticulate cu ioni de acid carboxilic.
După reacția -OH sau -COO- în molecula de eter de celuloză cu agent de reticulare, datorită reducerii conținutului de grupe solubile în apă și formării unei structuri de rețea multidimensionale în soluție, solubilitatea, reologia și proprietățile mecanice ale acesteia va fi schimbat. Prin utilizarea diferiților agenți de reticulare pentru a reacționa cu eterul de celuloză, performanța de aplicare a eterului de celuloză va fi îmbunătățită. S-a preparat eter de celuloză adecvat pentru aplicare industrială.

2. Tipuri de agenți de reticulare

2.1 Agenți de reticulare aldehide
Agenții de reticulare aldehidici se referă la compuși organici care conțin gruparea aldehidă (-CHO), care sunt activi din punct de vedere chimic și pot reacționa cu hidroxil, amoniac, amidă și alți compuși. Agenții de reticulare aldehidici utilizați pentru celuloză și derivații săi includ formaldehida, glioxalul, glutaraldehida, gliceraldehida etc. Gruparea aldehidă poate reacționa cu ușurință cu doi -OH pentru a forma acetali în condiții slab acide, iar reacția este reversibilă. Eteri de celuloză obișnuiți modificați de agenții de reticulare a aldehidelor sunt HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC și alți eteri de celuloză apos.
O singură grupare aldehidă este reticulata cu două grupări hidroxil pe lanțul molecular de eter de celuloză, iar moleculele de eter de celuloză sunt conectate prin formarea de acetali, formând o structură de spațiu de rețea, astfel încât să-și schimbe solubilitatea. Datorită reacției -OH liber dintre agentul de reticulare aldehidă și eterul de celuloză, cantitatea de grupări moleculare hidrofile este redusă, rezultând o solubilitate slabă în apă a produsului. Prin urmare, prin controlul cantității de agent de reticulare, reticulare moderată a eterului de celuloză poate întârzia timpul de hidratare și poate preveni dizolvarea prea rapidă a produsului în soluție apoasă, rezultând aglomerarea locală.
Efectul eterului de celuloză de reticulare aldehidei depinde în general de cantitatea de aldehidă, pH, uniformitatea reacției de reticulare, timpul de reticulare și temperatură. Temperatura și pH-ul de reticulare prea ridicate sau prea scăzute vor cauza reticulare ireversibilă datorită hemiacetalului în acetal, ceea ce va duce la eter de celuloză complet insolubil în apă. Cantitatea de aldehidă și uniformitatea reacției de reticulare afectează direct gradul de reticulare al eterului de celuloză.
Formaldehida este mai puțin utilizată pentru reticularea eterului de celuloză datorită toxicității sale ridicate și volatilității ridicate. În trecut, formaldehida era folosită mai mult în domeniul acoperirilor, adezivilor, textilelor, iar acum este înlocuită treptat cu agenți de reticulare neformaldehidici cu toxicitate scăzută. Efectul de reticulare al glutaraldehidei este mai bun decât cel al glioxalului, dar are un miros puternic înțepător, iar prețul glutaraldehidei este relativ ridicat. În general, în industrie, glioxalul este utilizat în mod obișnuit pentru a reticula eterul de celuloză solubil în apă pentru a îmbunătăți solubilitatea produselor. În general, la temperatura camerei, pH 5 ~ 7, în condiții acide slabe poate fi efectuată reacția de reticulare. După reticulare, timpul de hidratare și timpul de hidratare completă a eterului de celuloză vor deveni mai lungi, iar fenomenul de aglomerare va fi slăbit. În comparație cu produsele nereticulante, solubilitatea eterului de celuloză este mai bună și nu vor exista produse nedizolvate în soluție, ceea ce este favorabil aplicării industriale. Când Zhang Shuangjian a preparat hidroxipropil metil celuloză, agentul de reticulare glioxal a fost pulverizat înainte de uscare pentru a obține instantanee hidroxipropil metil celuloză cu o dispersie de 100%, care nu s-a lipit la dizolvare și a avut o dispersie și dizolvare rapidă, ceea ce a rezolvat în mod practic gruparea. aplicație și a extins domeniul de aplicare.
În stare alcalină, procesul reversibil de formare a acetalului va fi întrerupt, timpul de hidratare al produsului va fi scurtat, iar caracteristicile de dizolvare ale eterului de celuloză fără reticulare vor fi restabilite. În timpul preparării și producerii eterului de celuloză, reacția de reticulare a aldehidelor este de obicei efectuată după procesul de reacție de eterare, fie în faza lichidă a procesului de spălare, fie în faza solidă după centrifugare. În general, în procesul de spălare, uniformitatea reacției de reticulare este bună, dar efectul de reticulare este slab. Cu toate acestea, din cauza limitărilor echipamentului de inginerie, uniformitatea reticularii în faza solidă este slabă, dar efectul de reticulare este relativ mai bun și cantitatea de agent de reticulare utilizată este relativ mică.
Agenții de reticulare aldehide au modificat eterul de celuloză solubil în apă, în plus față de îmbunătățirea solubilității sale, există, de asemenea, rapoarte care pot fi utilizate pentru a îmbunătăți proprietățile sale mecanice, stabilitatea vâscozității și alte proprietăți. De exemplu, Peng Zhang a folosit glioxal pentru a lega cu HEC și a explorat influența concentrației agentului de reticulare, a pH-ului de reticulare și a temperaturii de reticulare asupra rezistenței umede a HEC. Rezultatele arată că, în condițiile optime de reticulare, rezistența umedă a fibrei HEC după reticulare este crescută cu 41,5%, iar performanța acesteia este îmbunătățită semnificativ. Zhang Jin a folosit rășină fenolică solubilă în apă, glutaraldehidă și tricloroacetaldehidă pentru a lega CMC. Prin compararea proprietăților, soluția de CMC reticulat cu rășină fenolică solubilă în apă a avut cea mai mică reducere a vâscozității după tratamentul la temperatură înaltă, adică cea mai bună rezistență la temperatură.
2.2 Agenți de reticulare ai acidului carboxilic
Agenții de reticulare ai acidului carboxilic se referă la compuși de acid policarboxilic, incluzând în principal acid succinic, acid malic, acid tartric, acid citric și alți acizi binari sau policarboxilici. Agenții de reticulare ai acidului carboxilic au fost utilizați pentru prima dată în reticulare fibrelor țesăturilor pentru a le îmbunătăți netezimea. Mecanismul de reticulare este următorul: gruparea carboxil reacţionează cu gruparea hidroxil a moleculei de celuloză pentru a produce eter de celuloză reticulat esterificat. Welch și Yang și colab. au fost primii care au studiat mecanismul de reticulare a agenților de reticulare ai acidului carboxilic. Procesul de reticulare a fost după cum urmează: în anumite condiții, cele două grupări adiacente de acid carboxilic din agenții de reticulare ai acidului carboxilic s-au deshidratat mai întâi pentru a forma anhidridă ciclică, iar anhidrida a reacționat cu OH din moleculele de celuloză pentru a forma eter de celuloză reticulat cu o structură spațială de rețea.
Agenții de reticulare ai acidului carboxilic reacționează în general cu eterul de celuloză care conține substituenți hidroxil. Deoarece agenții de reticulare ai acidului carboxilic sunt solubili în apă și netoxici, aceștia au fost utilizați pe scară largă în studiul lemnului, amidonului, chitosanului și celulozei în ultimii ani.
Derivați și alte modificări de reticulare de esterificare a polimerului natural, astfel încât să îmbunătățească performanța domeniului său de aplicare.
Hu Hanchang și colab. a folosit catalizator hipofosfit de sodiu pentru a adopta patru acizi policarboxilici cu structuri moleculare diferite: s-au folosit acid propan tricarboxilic (PCA), acid 1,2,3, 4-butan tetracarboxilic (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA). pentru a finisa țesăturile de bumbac. Rezultatele au arătat că structura circulară a țesăturii de bumbac de finisare cu acid policarboxilic are o performanță mai bună de recuperare a pliurilor. Moleculele de acid policarboxilic ciclic sunt agenți de reticulare potențial eficienți datorită rigidității lor mai mari și efectului de reticulare mai bun decât moleculele de acid carboxilic cu lanț.
Wang Jiwei și colab. a folosit acidul amestecat de acid citric și anhidridă acetică pentru a face modificarea de esterificare și reticulare a amidonului. Testând proprietățile rezoluției apei și transparenței pastei, au ajuns la concluzia că amidonul reticulat esterificat are o stabilitate mai bună la îngheț-dezgheț, o transparență mai mică a pastei și o stabilitate termică mai bună a vâscozității decât amidonul.
Grupările de acid carboxilic își pot îmbunătăți solubilitatea, biodegradabilitatea și proprietățile mecanice după reacția de reticulare de esterificare cu OH activ din diverși polimeri, iar compușii de acid carboxilic au proprietăți netoxice sau slab toxice, ceea ce are perspective largi pentru modificarea reticulare a apei. eter de celuloză solubil în domeniul alimentar, farmaceutic și în domeniul acoperirii.
2.3 Agent de reticulare compus epoxidic
Agentul de reticulare epoxidic conține două sau mai multe grupări epoxidice sau compuși epoxidici care conțin grupări funcționale active. Sub acțiunea catalizatorilor, grupările epoxidice și grupările funcționale reacționează cu -OH din compușii organici pentru a genera macromolecule cu structură de rețea. Prin urmare, poate fi utilizat pentru reticularea eterului de celuloză.
Vâscozitatea și proprietățile mecanice ale eterului de celuloză pot fi îmbunătățite prin reticulare epoxidica. Epoxizii au fost utilizați pentru a trata fibrele țesăturilor și au arătat un efect bun de finisare. Cu toate acestea, există puține rapoarte privind modificarea reticulare a eterului de celuloză de către epoxizi. Hu Cheng et al au dezvoltat un nou agent de reticulare compus epoxidic multifuncțional: EPTA, care a îmbunătățit unghiul de recuperare elastică umedă a țesăturilor de mătase reală de la 200° înainte de tratament la 280°. Mai mult, sarcina pozitivă a agentului de reticulare a crescut semnificativ rata de vopsire și rata de absorbție a țesăturilor de mătase reală la coloranți acizi. Agentul de reticulare compus epoxidic utilizat de Chen Xiaohui et al. : polietilenglicol diglicidil eterul (PGDE) este reticulat cu gelatina. După reticulare, hidrogelul de gelatină are o performanță excelentă de recuperare elastică, cu cea mai mare rată de recuperare elastică de până la 98,03%. Pe baza studiilor privind modificarea reticulare a polimerilor naturali cum ar fi țesăturile și gelatina de către oxizii centrali din literatură, modificarea reticulare a eterului de celuloză cu epoxizi are, de asemenea, o perspectivă promițătoare.
Epiclorhidrina (cunoscută și ca epiclorhidrina) este un agent de reticulare utilizat în mod obișnuit pentru tratarea materialelor polimerice naturale care conțin -OH, -NH2 și alte grupări active. După reticulare epiclorhidrinei, vâscozitatea, rezistența la acizi și alcalii, rezistența la temperatură, rezistența la sare, rezistența la forfecare și proprietățile mecanice ale materialului vor fi îmbunătățite. Prin urmare, aplicarea epiclorhidrinei în reticularea eterului de celuloză are o mare importanță în cercetare. De exemplu, Su Maoyao a făcut un material foarte adsorbant utilizând CMC reticulat cu epiclorhidrina. El a discutat despre influența structurii materialului, a gradului de înlocuire și a gradului de reticulare asupra proprietăților de adsorbție și a constatat că valoarea de reținere a apei (WRV) și valoarea de reținere a saramurului (SRV) a produsului realizat cu aproximativ 3% agent de reticulare a crescut cu 26. ori, respectiv de 17 ori. Când Ding Changguang și colab. carboximetil celuloză extrem de vâscoasă preparată, epiclorhidrina a fost adăugată după eterificare pentru reticulare. Prin comparație, vâscozitatea produsului reticulat a fost cu până la 51% mai mare decât cea a produsului nereticulat.
2.4 Agenți de reticulare ai acidului boric
Agenții de reticulare boric includ în principal acid boric, borax, borat, organoborat și alți agenți de reticulare care conțin borat. Mecanismul de reticulare este în general considerat că acidul boric (H3BO3) sau boratul (B4O72-) formează ion tetrahidroxiborat (B(OH)4-) în soluție și apoi se deshidratează cu -Oh din compus. Formați un compus reticulat cu o structură de rețea.
Agenții de reticulare a acidului boric sunt utilizați pe scară largă ca auxiliari în medicină, sticlă, ceramică, petrol și alte domenii. Rezistența mecanică a materialului tratat cu agent de reticulare a acidului boric va fi îmbunătățită și poate fi utilizat pentru reticulare eterului de celuloză, astfel încât să-și îmbunătățească performanța.
În anii 1960, borul anorganic (borax, acid boric și tetraborat de sodiu etc.) a fost principalul agent de reticulare utilizat în dezvoltarea fluidului de fracturare pe bază de apă a zăcămintelor de petrol și gaze. Boraxul a fost cel mai timpuriu agent de reticulare utilizat. Datorită deficiențelor borului anorganic, cum ar fi timpul scurt de reticulare și rezistența scăzută la temperatură, dezvoltarea agentului de reticulare organobor a devenit un punct fierbinte de cercetare. Cercetarea organoborului a început în anii 1990. Datorită caracteristicilor sale de rezistență la temperaturi ridicate, adeziv ușor de spart, reticulare întârziată controlabilă etc., organoborul a obținut un efect bun de aplicare în fracturarea câmpurilor de petrol și gaze. Liu Ji și colab. a dezvoltat un agent de reticulare polimeric care conține grupa de acid fenilboric, agentul de reticulare amestecat cu acid acrilic și polimer poliol cu ​​reacție de grup ester succinimid, adezivul biologic rezultat are o performanță excelentă, poate prezenta o aderență bună și proprietăți mecanice într-un mediu umed și poate fi aderenta mai simpla. Yang Yang și colab. a produs un agent de reticulare cu bor de zirconiu rezistent la temperaturi ridicate, care a fost folosit pentru a reticula fluidul de bază de gel de guanidină al fluidului de fracturare și a îmbunătățit considerabil rezistența la temperatură și la forfecare a fluidului de fracturare după tratamentul de reticulare. S-a raportat modificarea eterului de carboximetil celuloză prin agent de reticulare a acidului boric în fluidul de foraj de petrol. Datorită structurii sale speciale, poate fi folosit în medicină și construcții
Reticulare a eterului de celuloză în construcții, acoperiri și alte domenii.
2.5 Agent de reticulare fosfuri
Agenții de reticulare fosfatați includ în principal tricloroxi fosfor (clorură de fosfoacil), trimetafosfat de sodiu, tripolifosfat de sodiu etc. Mecanismul de reticulare este că legătura PO sau legătura P-Cl este esterificată cu -OH molecular în soluție apoasă pentru a produce difosfat, formând o structură de rețea. .
Agent de reticulare fosfură datorită toxicității netoxice sau scăzute, utilizat pe scară largă în alimente, modificarea reticulare a materialelor polimerice medicinale, cum ar fi amidonul, chitosanul și alte tratamente de reticulare cu polimeri naturali. Rezultatele arată că proprietățile de gelatinizare și de umflare ale amidonului pot fi modificate semnificativ prin adăugarea unei cantități mici de agent de reticulare fosfură. După reticularea amidonului, temperatura de gelatinizare crește, stabilitatea pastei se îmbunătățește, rezistența la acid este mai bună decât amidonul original și rezistența filmului crește.
Există, de asemenea, multe studii asupra reticularii chitosanului cu agent de reticulare fosfură, care îi poate îmbunătăți rezistența mecanică, stabilitatea chimică și alte proprietăți. În prezent, nu există rapoarte privind utilizarea agentului de reticulare fosfură pentru tratamentul de reticulare cu eter de celuloză. Deoarece eterul de celuloză și amidonul, chitosanul și alți polimeri naturali conțin -OH mai activ, iar agentul de reticulare fosfură are proprietăți fiziologice netoxice sau cu toxicitate scăzută, aplicarea sa în cercetarea reticularii eterului de celuloză are, de asemenea, perspective potențiale. Cum ar fi CMC utilizat în domeniul alimentar, domeniul pastei de dinți cu modificarea agentului de reticulare fosfură, își poate îmbunătăți proprietățile reologice de îngroșare. MC, HPMC și HEC utilizate în domeniul medicinei pot fi îmbunătățite prin agent de reticulare fosfură.
2.6 Alți agenți de reticulare
Reticularele de mai sus aldehidele, epoxizii și eterul de celuloză aparțin reticularii prin eterificare, acidul carboxilic, acidul boric și agentul de reticulare fosfură aparțin reticularii prin esterificare. În plus, agenții de reticulare utilizați pentru reticularea eterului de celuloză includ, de asemenea, compuși izocianați, compuși hidroximetil de azot, compuși sulfhidril, agenți de reticulare a metalelor, agenți de reticulare organosilici etc. Caracteristicile comune ale structurii sale moleculare sunt că molecula conține mai multe grupe funcționale care sunt ușor de reacționat cu -OH și poate forma o structură de rețea multidimensională după reticulare. Proprietățile produselor de reticulare sunt legate de tipul de agent de reticulare, gradul de reticulare și condițiile de reticulare.
Badit · Pabin · Condu et al. a folosit toluen diizocianat (TDI) pentru a reticula metil celuloza. După reticulare, temperatura de tranziție sticloasă (Tg) a crescut odată cu creșterea procentului de TDI, iar stabilitatea soluției sale apoase s-a îmbunătățit. TDI este, de asemenea, utilizat în mod obișnuit pentru modificarea reticulare în adezivi, acoperiri și alte domenii. După modificare, proprietățile adezive, rezistența la temperatură și rezistența la apă a filmului vor fi îmbunătățite. Prin urmare, TDI poate îmbunătăți performanța eterului de celuloză utilizat în construcții, acoperiri și adezivi prin modificarea reticulare.
Tehnologia de reticulare disulfură este utilizată pe scară largă în modificarea materialelor medicale și are o anumită valoare de cercetare pentru reticulare a produselor de eter de celuloză în domeniul medicinei. Shu Shujun și colab. a cuplat β-ciclodextrină cu microsfere de silice, a reticulat chitosanul mercaptoilat și glucanul printr-un strat de coajă gradient și au îndepărtat microsferele de silice pentru a obține nanocapsele reticulate cu disulfură, care au arătat o bună stabilitate în pH-ul fiziologic simulat.
Agenții de reticulare a metalelor sunt în principal compuși anorganici și organici ai ionilor metalici înalți, cum ar fi Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) și Fe(III). Ionii de metal înalți sunt polimerizați pentru a forma ioni de punte hidroxil multinucleară prin hidratare, hidroliză și punte hidroxil. În general, se crede că reticularea ionilor metalici cu valență înaltă are loc în principal prin ionii de punte hidroxil multinucleați, care sunt ușor de combinat cu grupări de acid carboxilic pentru a forma polimeri cu structură spațială multidimensională. Xu Kai și colab. a studiat proprietățile reologice ale carboximetil hidroxipropil celulozei reticulate cu metal de preț ridicat din seria Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) și Fe(III) (CMHPC) și stabilitatea termică, pierderile prin filtrare , capacitatea de nisip în suspensie, reziduuri de rupere a adezivului și compatibilitate cu sare după aplicare. Rezultatele au arătat că, reticulantul metalic are proprietățile necesare pentru agentul de cimentare al fluidului de fracturare a puțurilor de petrol.

3. Îmbunătățirea performanței și dezvoltarea tehnică a eterului de celuloză prin modificarea reticulare

3.1 Vopsea și construcție
Eterul de celuloză în principal HEC, HPMC, HEMC și MC sunt mai folosiți în domeniul construcțiilor, acoperirii, acest tip de eter celulozic trebuie să aibă o rezistență bună la apă, la îngroșare, rezistență la sare și temperatură, rezistență la forfecare, adesea folosit în mortar de ciment, vopsea latex , adeziv pentru plăci ceramice, vopsea de perete exterior, lac și așa mai departe. Datorită construcției, cerințele câmpului de acoperire ale materialelor trebuie să aibă o rezistență mecanică și o stabilitate bună, în general, alegeți agent de reticulare de tip eterificare la modificarea reticulare a eterului de celuloză, cum ar fi utilizarea de alcan epoxi halogenat, agent de reticulare a acidului boric pentru reticulare, poate îmbunătăți produsul vâscozitate, rezistență la sare și temperatură, rezistență la forfecare și proprietăți mecanice.
3.2 Domenii de medicină, alimentație și produse chimice zilnice
MC, HPMC și CMC în eterul de celuloză solubil în apă sunt adesea utilizate în materiale de acoperire farmaceutice, aditivi farmaceutici cu eliberare lentă și îngroșător farmaceutic lichid și stabilizator de emulsie. CMC poate fi folosit și ca emulgator și îngroșător în iaurt, produse lactate și pasta de dinți. HEC și MC sunt utilizate în domeniul chimic zilnic pentru a îngroșa, dispersa și omogeniza. Deoarece domeniul medicinei, al produselor alimentare și al produselor chimice zilnice au nevoie de materiale sigure și non-toxice, prin urmare, pentru acest tip de eter de celuloză poate fi folosit acid fosforic, agent de reticulare a acidului carboxilic, agent de reticulare sulfhidril etc., după modificarea reticularii, poate fi utilizat îmbunătățirea vâscozității produsului, stabilitatea biologică și alte proprietăți.
HEC este rar folosit în domeniul medicinei și al alimentației, dar deoarece HEC este un eter de celuloză neionic cu solubilitate puternică, are avantajele sale unice față de MC, HPMC și CMC. În viitor, va fi reticulat cu agenți de reticulare siguri și netoxici, care vor avea un mare potențial de dezvoltare în domeniile medicinei și alimentației.
3.3 Zonele de foraj și producție de petrol
CMC și eterul de celuloză carboxilat sunt utilizate în mod obișnuit ca agent de tratare a noroiului de foraj industrial, agent de pierdere de fluid, agent de îngroșare de utilizat. Ca eter de celuloză neionic, HEC este, de asemenea, utilizat pe scară largă în domeniul forajului petrolier datorită efectului său bun de îngroșare, capacității și stabilității puternice de suspensie de nisip, rezistență la căldură, conținut ridicat de sare, rezistență scăzută la conducte, pierderi mai puține de lichid, cauciuc rapid. rupere și reziduuri reduse. În prezent, mai multe cercetări sunt utilizarea agenților de reticulare a acidului boric și a agenților de reticulare a metalelor pentru a modifica CMC utilizat în domeniul forajului de petrol, cercetarea de modificare a reticularii eterului de celuloză neionică raportează mai puțin, dar modificarea hidrofobă a eterului de celuloză neionic, arătând semnificativ vâscozitate, rezistență la temperatură și sare și stabilitate la forfecare, bună dispersie și rezistență la hidroliză biologică. După ce a fost reticulat cu acid boric, metal, epoxid, alcani epoxi halogenați și alți agenți de reticulare, eterul de celuloză utilizat în forarea și producția de petrol și-a îmbunătățit rezistența la îngroșare, la sare și la temperatură, stabilitatea și așa mai departe, ceea ce are o mare perspectivă de aplicare în viitor.
3.4 Alte domenii
Eterul de celuloză datorită îngroșării, emulsificării, formării peliculei, protecției coloidale, reținerii umidității, aderenței, anti-sensibilității și altor proprietăți excelente, mai utilizat pe scară largă, pe lângă domeniile de mai sus, utilizat și în fabricarea hârtiei, ceramică, imprimare și vopsire textile, reacția de polimerizare și alte domenii. În conformitate cu cerințele proprietăților materialelor în diferite domenii, diferiți agenți de reticulare pot fi utilizați pentru modificarea reticulare pentru a îndeplini cerințele aplicației. În general, eterul de celuloză reticulat poate fi împărțit în două categorii: eterul de celuloză reticulat eterificat și eterul de celuloză reticulat esterificat. Aldehidele, epoxizii și alți agenți de reticulare reacționează cu -Oh de pe eterul de celuloză pentru a forma legătura eter-oxigen (-O-), care aparține agenților de reticulare de eterificare. Acidul carboxilic, fosfura, acidul boric și alți agenți de reticulare reacționează cu -OH pe eterul de celuloză pentru a forma legături esterice, aparținând agenților de reticulare de esterificare. Gruparea carboxil din CMC reacţionează cu -OH din agentul de reticulare pentru a produce eter de celuloză reticulat esterificat. În prezent, există puține cercetări cu privire la acest tip de modificare a reticularii și există încă loc de dezvoltare în viitor. Deoarece stabilitatea legăturii eterice este mai bună decât cea a legăturii esterice, eterul de celuloză reticulat de tip eter are o stabilitate și proprietăți mecanice mai puternice. Conform diferitelor domenii de aplicare, agentul de reticulare adecvat poate fi selectat pentru modificarea reticularii eterului de celuloză, pentru a obține produse care să răspundă nevoilor de aplicare.

4. Concluzie

În prezent, industria folosește glioxal pentru a reticula eterul de celuloză, pentru a întârzia timpul de dizolvare, pentru a rezolva problema aglomerarii produsului în timpul dizolvării. Eterul de celuloză reticulat cu glioxal își poate modifica doar solubilitatea, dar nu are o îmbunătățire evidentă a altor proprietăți. În prezent, utilizarea altor agenți de reticulare, alții decât glioxalul, pentru reticulare eterului de celuloză este rar studiată. Deoarece eterul de celuloză este utilizat pe scară largă în foraj petrolier, construcții, acoperire, alimentație, medicină și alte industrii, solubilitatea sa, reologia, proprietățile mecanice joacă un rol crucial în aplicarea sa. Prin modificarea reticulare, acesta își poate îmbunătăți performanța aplicației în diverse domenii, astfel încât să răspundă nevoilor aplicației. De exemplu, acidul carboxilic, acidul fosforic, agentul de reticulare a acidului boric pentru esterificarea eterului de celuloză poate îmbunătăți performanța de aplicare a acestuia în domeniul alimentar și al medicinei. Cu toate acestea, aldehidele nu pot fi utilizate în industria alimentară și medicamentoasă din cauza toxicității lor fiziologice. Agenții de reticulare a acidului boric și a metalelor sunt de ajutor pentru a îmbunătăți performanța fluidului de fracturare a petrolului și a gazului după reticulare eterului de celuloză utilizat în forajul petrolului. Alți agenți de reticulare alchil, cum ar fi epiclorhidrina, pot îmbunătăți vâscozitatea, proprietățile reologice și proprietățile mecanice ale eterului de celuloză. Odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, cerințele diferitelor industrii pentru proprietățile materialelor se îmbunătățesc în mod constant. Pentru a îndeplini cerințele de performanță ale eterului de celuloză în diverse domenii de aplicare, cercetările viitoare privind reticulare eterului de celuloză au perspective largi de dezvoltare.